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Verwenden von New Tungsten-Si-Legierung Nanodrähte Verbesserung Wirksamkeit von Single-Photon-Detektor

Published on July 2, 2011 at 7:37 AM

Durch Cameron Chai

Das National Institute of Standards and Technology (NIST) haben Wissenschaftler des supraleitenden Materials in seiner Single-Photon-Detektor mit einem neuen Wolfram-Silizium-Legierung, die die Wirksamkeit des Detektors sowie die Empfindlichkeit, mit längeren Wellenlängen Licht erhöht genutzt ersetzt.

Mit der neuen Wolfram-Silizium-Legierung, kann die ultraschnelle Detektoren in Experimenten das Studium der Natur der Realität, Systeme und Quanten-Kommunikations-und Up-and-coming-Anwendungen wie die Fernerkundung eingesetzt werden.

Der supraleitende Nanodraht-Detektor ist einer unter den zahlreichen Sensoren, konstruiert oder genutzt auf der NIST zu einzelnen Photonen aufnehmen.

Farbige Aufnahme eines ultraschnellen Single-Photon-Detektor von supraleitenden Nanodrähten

Die Wolfram-Silizium-Legierung Modell des NIST hat einen Wirkungsgrad von 19-40% auf ein breites Spektrum von Wellenlängen zwischen 1280 und 1650 nm, die Spektren in der Telekommunikation genutzt umfasst unter Beweis gestellt. Die Einschränkungen des Detektors sind in erster Linie durch die Absorption von Photonen unvollkommen und seine Wirksamkeit konnte 100% durch weitere Design-Verbesserungen zu erreichen.

Supraleitende Nanodraht-Detektoren sind extrem schnell und kann etwa eine Milliarde Photonen pro Sekunde zählen. Sie zeigen minimale dunklen oder falsch zählt, Funktion mit einem breiten Spektrum von Wellenlängen, und erzeugen starke Signale, insbesondere bei Telekom-Wellenlängen.

Die Produktion von langen, schmalen, hohen Empfindlichkeit Nanodrähte aus Niob-Nitrid ist schwierig. Die Wolfram-Silizium-Legierung höhere Energie-Empfindlichkeit, die höchst zuverlässige Signale liefert, ist der Hauptgrund für seine Auswahl durch die NIST. Die Wolfram-Silizium-Legierung ermöglicht ein Photon mehr Elektronenpaare als aus Niob-Nitrid zu brechen. Die interne Struktur des Wolfram-Legierung ist weniger körnig und gleichmäßiger, die Herstellung der Nanodrähte mit hoher Empfindlichkeit.

Mit höherer Energie-Empfindlichkeit kann die Nanodrähte von Wolfram-Silizium-Legierung haben größere Größen von bis zu 150 nm Breite bei 100 nm oder darunter für Niob-Nitrid-Vergleich, was die Absorption von Photonen alle mühelos durch den Ausbau der Funktionsbereiche den Detektor.

Die NIST-Forscher nun versuchen, die Wirksamkeit von Wolfram-Legierung Detektoren durch Verankerung sie in optische Resonatoren, die Licht für extrem hohe Absorption erfassen zu erhöhen. Die ultra-effiziente Nanodraht-Detektoren können in anspruchsvollen Anwendungen, einschließlich lineare optische Quantencomputer, dass die Daten in einzelne Photonen kodiert verwendet werden.

Quelle: http://www.nist.gov

Last Update: 7. October 2011 04:08

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